(57)【要約】  ペンダント基を有する第一の成分および第二の成分を含むが、第三の成分は含まない油組成物、およびそのような油組成物を製造する方法であって、第三の成分の単一の分子は、ペンダント基と末端炭素鎖との間のファンデルワールス力を介して第一の成分の２つの分子と共に大きな剪断可能で安定な複合体構造を形成することができ、第二の成分の単一の分子は、第一のタイプの１以下の分子に隣接することができる、油組成物および方法。油組成物は、それを、反復高剪断応力事象の対象となる潤滑剤で用いるのに適したものとする高い剪断安定性を有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の成分および第一の成分とは異なる第二の成分を含み、第三の成分を含まない油組成物であって、
第一の成分は、各々が複数のペンダント基を有する第一のタイプの複数の分子を含むベースストックであり、（ｉ）第一のタイプの分子の全てのペンダント基の最長５モル％の平均ペンダント基長は、Ｌｐｇ（５％）の平均ペンダント基長を有し、Ｌｐｇ（５％）≧５．０であり；（ｉｉ）第一のタイプの分子の一部は、２０，０００よりも大きな、またはそれと等しい分子量を有し；
第二の成分は、その各々が、個々に、直鎖状炭素鎖の間のファンデルワールス力を介して第一のタイプの１以下の分子に隣接して、安定な第一の複合体構造を形成することができる第二のタイプの複数の分子を含み；
第三の成分は、各々が２つの末端炭素鎖を含む第三のタイプの分子を含み、（ｉ）第三の成分の数平均分子量は２，０００以下であり；（ｉｉ）２つの末端炭素鎖は５．０と等しい、またはそれよりも大きな鎖長を有し、共通の炭素原子を共有しない、油組成物。
【請求項２】
第二のタイプの分子は、５．０と等しい、またはそれよりも大きな鎖長を有する１個または０個の末端炭素鎖を含む、請求項１に記載の油組成物。
【請求項３】
第二のタイプの分子は、Ｌｐｇ（５％）と等しい、またはそれよりも大きな鎖長を有する１個または０個の末端炭素鎖を含む、請求項２に記載の油組成物。
【請求項４】
第二のタイプの分子は、０°〜４５°の範囲の角度シータを形成する方向に延び、かつ同時に立体障害を実質的に含まない、第一のタイプの２つの異なる分子のペンダント基に実質的に結合することができない２つの炭素鎖を含む、請求項１に記載の油組成物。
【請求項５】
第二のタイプの分子は、少なくとも５．０の平均鎖長を有する１以上の末端炭素鎖を含み；
第一のタイプの分子の各々は、ファンデルワールス力を介して複数のペンダント基と第二のタイプの分子の末端炭素鎖との間の相互作用を通じて第二のタイプの複数の分子に隣接して、安定な第一の複合体構造を形成することができ、第一の複合体構造は少なくとも４５，０００の分子当量を有するその第一の重い画分を含み；
第一の成分および第二の成分の合計質量に基づいた、第一の複合体構造の第一の重い画分の合計最大理論濃度はＣ１１質量％であり、Ｃ１１≦１０である、請求項１に記載の油組成物。
【請求項６】
第二の成分は、最大５０モル％までのアイソタクチック性を有するＰＡＯベースストックである、請求項１から５までのいずれか１項に記載の油組成物。
【請求項７】
第二の成分は、アルキル化芳香族炭化水素ベースストックである、請求項１から５までのいずれか１項に記載の油組成物。
【請求項８】
第二のタイプの複数の分子は、０°〜４５°の範囲の角度シータを形成する方向に延び、かつ同時に立体障害を実質的に含まない、第一のタイプの２つの異なる分子のペンダント基に実質的に結合することができない、芳香族環に連結した２つのアルキル基を含む、請求項７に記載の油組成物。
【請求項９】
第二の成分は潤滑添加剤である、請求項１から５までのいずれか１項に記載の油組成物。
【請求項１０】
第一の成分は、少なくとも５０ｃＳｔのＫＶ１００を有するＰＡＯベースストックである、請求項１から９までのいずれか１項に記載の油組成物。
【請求項１１】
以下のように、剪断安定性性能を有する、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の組成物：
ＳＳ１００≦５％；
ＳＳ１９２≦１０％；および
ＳＳ１９２＞ＳＳ１００。
【請求項１２】
潤滑油を形成する方法であって、以下の工程：
（Ｉ）各々が複数のペンダント基を有する第一のタイプの複数の分子を含む第一の成分を準備する工程であって、（ｉ）第一のタイプの分子の全てのペンダント基の最長５モル％の平均ペンダント基長はＬｐｇ（５％）の平均ペンダント基長を有し、Ｌｐｇ（５％）≧５．０であり；（ｉｉ）第一のタイプの分子の一部は２０，０００よりも大きな、またはそれと等しい分子量を有する、工程と；
（ＩＩ）その各々が、個々に、直鎖状炭素鎖の間のファンデルワールス力を介して第一のタイプの１以下の分子に隣接して、安定な第一の複合体構造を形成することができる、第二のタイプの複数の分子を含む、第二の成分を準備する工程と；
（ＩＩＩ）第一の量の第一の成分、第二の量の第二の成分、および任意に、他の成分を混合して、第三の成分を含まない油組成物を得る工程とを含み、
第二の成分は、各々が２つの末端炭素鎖を含む第二のタイプの複数の分子を含み、（ｉ）第二の成分の数平均分子量は２，０００以下であり；（ｉｉ）２つの末端炭素鎖は５．０と等しい、またはそれよりも大きな鎖長を有し、共通の炭素原子を共有しない、方法。
【請求項１３】
第二のタイプの分子は、０°〜４５°の範囲の角度シータを形成する方向に延び、かつ同時に立体障害を実質的に含まない、第一のタイプの２つの異なる分子のペンダント基に実質的に結合できない２つの炭素鎖を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
第二のタイプの分子は１以上の末端炭素鎖を含み；
第一のタイプの分子の各々は、ファンデルワールス力を介して複数のペンダント基と第二のタイプの分子の末端炭素鎖との間の相互作用を通じて第二のタイプの複数の分子に隣接して、安定な第一の複合体構造を形成することができ、第一の複合体構造は少なくとも４５，０００の分子当量を有するその第一の重い画分を含み；
第一の成分およびの第二の成分の合計質量に基づいた、第一の複合体構造の第一の重い画分の合計最大理論濃度はＣ１１質量％であり、Ｃ１１≦１０である、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
第二の成分は、アルキル化芳香族炭化水素ベースストックである、請求項１２から１４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
第二の成分は潤滑添加剤である、請求項１２から１５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
第一の成分は少なくとも５０ｃＳｔのＫＶ１００を有するＰＡＯベースストックである、請求項１２から１６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
油組成物は、以下のように、剪断安定性性能を有する、請求項１２から１７までのいずれか１項に記載の方法：
ＳＳ２０≦１０％；および
ＳＳ１００≦１５％。
【請求項１９】
油組成物は、以下のように、剪断安定性性能を有する、請求項１２から１８までのいずれか１項に記載の方法：
ＳＳ１００≦５％；
ＳＳ１９２≦１０％；および
ＳＳ１９２＞ＳＳ１００。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権
本出願は、２０１６年７月２０日に出願された米国仮出願第６２／３６４，６８０号および２０１６年９月２日に出願された欧州出願第１６１８７０１４．２号に対する優先権、およびそれらの出願の利益を主張する。
本出願は、油組成物およびその製法に関する。特に、本出願は、炭化水素ベースストック（ｂａｓｅ  ｓｔｏｃｋ）および共ベースストック（ｃｏ−ｂａｓｅ  ｓｔｏｃｋ）または添加剤を含む剪断安定な潤滑油組成物に関する。本発明は、例えば、通常の使用の間に反復高剪断応力の対象となるギヤボックス油または他の油として用いるのに特に適した、増強された剪断安定性を備えた潤滑剤ベースストックブレンドを製造するのに有用である。
【背景技術】
【０００２】
商業的用途における潤滑剤は、今日、それらの意図される用途に応じて、種々の添加剤パッケージおよび溶媒と混合された種々の天然および合成ベースストックから調製される。ベースストックとしては、例えば、グループＩ、ＩＩおよびＩＩＩの鉱油、ガス・ツー・リキッド基油（ＧＴＬ）、限定されるものではないが、メタロセン触媒を用いることによって製造されたポリアルファ−オレフィン（ＰＡＯ）（ｍＰＡＯ）を含めた、グループＩＶのＰＡＯ、限定されるものではないが、アルキル化ナフタレン（ＡＮ）を含めた、グループＶのアルキル化芳香族化合物（ＡＡ）、シリコーン油、リン酸エステル、ジエステル、ポリオールエステルなどを挙げることができる。
潤滑油組成物の製造業者および使用者は、潤滑油組成物のオイルドレン寿命（ｏｉｌ  ｄｒａｉｎ  ｌｉｆｅ）を延ばすことによって性能を改良することを望んでいる。延長されたドレン寿命は、潤滑油組成物、特にグループＩＶ／グループＶのベースストックを含有するものの高度に望ましいマーケッティング特徴である。
潤滑油組成物の剪断安定性は、潤滑油組成物、特に、ギヤボックス油などの通常の使用の間に高剪断応力事象を受けるもののオイルドレン寿命に影響する。潤滑油組成物の酸化的分解は、潤滑油組成物が用いられる金属機械の損傷をもたらしかねない。そのような分解の結果、金属表面の堆積物、スラッジの存在、または潤滑油組成物の粘度の減少または変化につながる場合がある。ギヤボックス油では、油の寿命の間における粘度の有意な損失は、潤滑における効率の低下、したがってまた、ギヤの早期摩耗および欠陥ももたらし得る。
【０００３】
潤滑油組成物の動的粘度は、潤滑油組成物の抗酸化性能および酸化の程度に部分的に関連する。機械で用いられている潤滑油組成物は、潤滑油組成物の動的粘度があるレベルに到達すると酸化的分解を受け、潤滑油組成物はそのレベルで交換する必要がある。潤滑油組成物の酸化安定性および抗酸化性能の改良は、潤滑油組成物を交換する前に用いることができる時間の長さを増大させることによって、オイルドレン寿命を改良する。抗酸化性能を改良し、グループＩＶ／グループＶの潤滑油組成物のオイルドレン寿命を延長するのに種々のアプローチが用いられている。これらのアプローチは、典型的には、潤滑油組成物の抗酸化添加剤の濃度を増大させることを含む。
米国特許出願公開第２０１３／２１０９９６号は、１０モル％以下のエチレンに由来し、２０時間のテーパーローラーベアリング試験に付された後に、９％未満の動的粘度損失を有することによって証明された高剪断安定性によって特徴付けられる、１３５ｃＳｔ以上の１００℃における動的粘度を有するＰＡＯを開示する。この特許文献中のある好ましい例において、ＰＡＯは、４５，０００よりも大きな分子量を有する、５．０質量％以下のポリマーを含む。ＰＡＯベースストックにおける大きなＰＡＯ分子（例えば、少なくとも４５，０００の分子量を有するもの）の濃度が低いことが、過酷な剪断安定性試験後の低い動的粘度損失によって特徴付けられる高剪断安定性にとって望ましいことが開示されている。
上記文献は、主として、潤滑油組成物に入れられた単一ベースストック材料の剪断安定性に関連する。しかしながら、驚くべきことに、複数のベースストックまたは他の油成分を混合すると、たとえ、過酷な試験条件下での延長された剪断安定性試験において個々に試験した場合にそれらの各々が過剰に低い剪断損失を呈するとしても、それらの混合物は、同様な条件下で試験した場合に認識できる剪断損失を呈し得ることが判明した。これは、種々の成分が、油中で相互に反応し、剪断不安定なものを形成し得ることを示す。
したがって、所望の特性の中でも、高い剪断安定性を呈する複数の油成分を含む油組成物に対する要望が依然として存在する。本発明は、この要望および他の要望を満足する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
複数の成分を混合して油組成物を形成することによって、（ｉ）高分子量画分を含む第一の成分および（ｉｉ）低分子量を持つ長いペンダント基を備えた分子が、複数の長い末端炭素鎖を含む第三の成分と混合された場合、ペンダント基と末端炭素鎖との間のファンデルワールス力を介して、第三の成分の分子および第一の成分の２つの分子の組合せによって形成される高分子当量の複合体構造が、油組成物の剪断安定性を低下させる可能性があることが判明した。かくして、油組成物はそのような第三の成分を含まないのが望ましい。
したがって、本発明の第一の態様は、第一の成分および第一の成分とは異なる第二の成分を含み、第三の成分を含まない油組成物に関する。第一の成分は、各々が複数のペンダント基を有する第一のタイプの複数の分子を含むベースストックであり、（ｉ）第一のタイプの分子の全てのペンダント基の最長５モル％の平均ペンダント基長は、Ｌｐｇ（５％）の平均ペンダント基長を有し、Ｌｐｇ（５％）≧５．０であり；（ｉｉ）第一のタイプの分子の一部は、２０，０００よりも大きな、またはそれと同等な分子量を有する。第二の成分は、その各々が、個々に、直鎖状炭素鎖の間のファンデルワールス力を介して第一のタイプの１以下の分子と隣接して、安定な第一の複合体構造を形成することができる、第二のタイプの複数の分子を含む。第一の複合体構造は、少なくとも４５，０００の分子当量を有するその第一の重い画分を含み得る。第三の成分は、各々が２つの末端炭素鎖を有する第三のタイプの分子を含み、（ａ）第三の成分の数平均分子量は２，０００以下であり；（ｂ）２つの末端炭素鎖は、５．０と等しい、またはそれよりも大きな鎖長を有し、共通の炭素原子を共有しない。第三のタイプの単一の分子は、第一のタイプの分子のペンダント基と第三のタイプの単一の分子における２つの末端炭素鎖との間のファンデルワールス力を介して第一のタイプの２つの分子に隣接して、第二の複合体構造を形成することができる。第二の複合体構造は、少なくとも４５，０００の分子当量を有するその第二の重い画分を含み得る。
本発明の第二の態様は、上記油組成物を製造する方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、異なる濃度のベースストックの複数の異なるタイプを含む一連の油組成物の剪断損失（ＳＳ１９２）を示すチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書中で用いる場合、「潤滑剤」とは、２以上の移動する表面の間に導入することができ、相互に対して移動する２つの隣接する表面の間の摩擦のレベルを降下させることができる物質をいう。潤滑剤「ベースストック」は、それを他の成分と混合することによって潤滑剤を処方するのに用いられる材料、典型的には、潤滑剤の作動温度において液体である。潤滑剤において適切なベースストックの非限定的例としては、ＡＰＩグループＩ、グループＩＩ、グループＩＩＩ、グループＩＶ、グループＶおよびグループＶＩのベースストックが挙げられる。フィッシャー―トロプシュプロセスまたはガス・ツー・リキッド（「ＧＴＬ」）プロセスに由来する流体が、最新の潤滑剤を製造するのに有用な合成ベースストックの例である。ＧＴＬベースストックおよびそれらを製造するための方法は、例えば、国際公開第２００５／１２１２８０号および米国特許第７，３４４，６３１号；第６，８４６，７７８号；第７，２４１，３７５号；第７，０５３，２５４号に見出すことができる。
本明細書中に記載された全ての流体「粘度」は、特記しない限り、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５  １００℃（「ＫＶ１００」）に従って測定されたセンチストークス（「ｃＳｐ」）で表した１００℃動的粘度をいう。ＫＶ４０の報告された値は、４０℃においてＡＳＴＭ  Ｄ４４５に従って測定されたセンチストークスで表された動的粘度である。全ての粘度指標（「ＶＩ」）値は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２７０に従って測定される。
【０００７】
本出願において、油の剪断安定性は、ＫＲＬテーパードローラーベアリング試験（ＣＥＣ  Ｌ４５−Ａ９９）を用いることによって測定される。２０時間、１００時間、および１９２時間における剪断安定性は各々、（粘度損失のパーセントとしての）ＳＳ２０、ＳＳ１００、およびＳＳ１９２として測定され、報告され得る。この試験は、油組成物に含有された高分子量成分から得られる剪断粘度損失の量を決定するのに特に有用である。
本開示において、ペンダント基、末端炭素鎖、および側鎖基の全てのパーセントは、そうでないことが規定されているのでなければ、モルによる。
本開示において、ペンダント基または側鎖基の長さは、鎖上のいずれの置換基も考慮することなく、問題とする分子の炭素骨格（例えば、ＰＡＯ分子の場合）または核（例えば、アルキルナフタレン分子の場合）またはヘテロ原子（例えば、エステル分子の場合）に直接的に結合したその中の最初の炭素原子から出発し、１以下の炭素原子に連結したその中の最後の炭素原子で終了する、炭素鎖における炭素原子の合計数を意味する。好ましくは、ペンダント基または側鎖基は、２を超える炭素原子（または１を超える炭素原子）を含む置換基を含まず、またはいずれの置換基も含まない。
【０００８】
本開示において、末端炭素鎖の長さは、鎖上のいずれの置換基も考慮することなく、問題とする分子において、その中の末端炭素原子から出発し、いずれかの任意の非末端炭素原子で終了する、炭素鎖中の炭素原子の合計数を意味する。末端炭素原子は、１個の炭素原子および３個の水素原子に連結した炭素原子である。好ましくは、末端炭素原子は、２を超える炭素原子（または１を超える炭素原子）を含む置換基を含まず、またはいずれの置換基も含まない。
本開示において、分子は、共通の炭素原子を共有しない２以上の末端炭素鎖を含み得る。２つの鎖は、角度シータを形成する方向に延びると言われる。各末端炭素鎖は、分子が、問題とする末端炭素鎖における炭素原子の全てに対する距離の最小合計自乗を有する仮想直線である、２５℃で最低エネルギーを持つ立体配座を採ることを仮定した軸を有すると言われる。平行であって、２つの鎖における軸に沿った末端から非末端炭素原子への方向が同一である場合、２つの鎖は０°の角度シータを形成すると言われる。平行であって、２つの鎖における軸に沿った末端から非末端炭素原子への方向が相互に反対である場合、２つの鎖は１８０°の角度シータを形成すると言われる。非平行であって、末端炭素原子端部から非末端炭素原子端部に延びる場合、２つの軸は、２つの鎖の間の角度シータと見なされる、１８０°よりも小さい角度を形成する。
【０００９】
本開示において、全ての分子量データの単位はｇ・モル-1である。「分子当量」は、分子成分の部分の間のファンデルワールス力を介して複数の分子成分によって形成された複合体構造の合計モル質量である。本開示における（慣用的な、非メタロセン触媒およびメタロセン触媒ＰＡＯ材料を含めた）オリゴマーまたはポリマー材料の分子量は、多チャネルバンドフィルターに基づく赤外線ディテクターアンサンブルＩＲ５（ＧＰＣ−ＩＲ）を備えたゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いることによって測定される。ファンデルワールス力を介して分子から形成された複合体構造の分子当量は、その成分分子の測定された分子量から計算することができる。
【００１０】
炭素−１３ＮＭＲ（13Ｃ−ＮＭＲ）を用いて、本発明のＰＡＯの立体規則性を決定する。炭素−１３ＮＭＲを用いて、各々、三連構造、表示された（ｍ，ｍ）−三連構造（すなわち、メソ、メソ）、（ｍ，ｒ）−（すなわち、メソ、ラセミ）および（ｒ，ｒ）−（すなわち、ラセミ、ラセミ）三連構造の濃度を決定することができる。これらの三連構造の濃度は、ポリマーがアイソタクチック、アタクチックまたはシンジオタクチックであるかを定義する。本開示において、モル％で表した（ｍ，ｍ）−三連構造の濃度は、ＰＡＯ材料のアイソタクチック性として記録される。ＰＡＯ試料についてのスペクトルは、以下の方法で獲得される。ほぼ１００〜１０００ｍｇのＰＡＯ試料を、13Ｃ−ＮＭＲ分析のための２〜３ｍｌのクロロホルム−ｄに溶解させる。試料を、少なくとも５１２過渡状態（ｔｒａｎｓｉｅｎｔｓ）にて、６０秒遅延および９０°パルスで実行する。立体規則性は、３５ｐｐｍ前後のピーク（分岐点の次のＣＨ2ピーク）を用いて計算した。スペクトルの分析は、Kim,I.；Zhou,J.-M.；およびChung, H.の論文、Journal of Polymer Science: Part A:Polymer Chemistry 2000,38 1687-1697に従って行われる。立体規則性の計算は、（ｍ，ｍ）−三連構造のモルパーセントについてｍｍ＊１００／（ｍｍ＋ｍｒ＋ｒｒ）、（ｍ，ｒ）−三連構造のモルパーセントについてｍｒ＊１００／（ｍｍ＋ｍｒ＋ｒｒ）、および（ｒ，ｒ）−三連構造のモルパーセントについてｒｒ＊１００／（ｍｍ＋ｍｒ＋ｒｒ）である。（ｍ，ｍ）−三連構造は３５．５〜３４．５５ｐｐｍに対応し、（ｍ，ｒ）−三連構造は３４．５５〜３４．１ｐｐｍに対応し、（ｒ，ｒ）−三連構造は３４．１〜３３．２ｐｐｍに対応する。
【００１１】
本発明は、第一の成分および第二の成分を含むが、第三の成分を含まない、油組成物（好ましくは、潤滑油組成物）に関する。これらの３つの成分の各々は、ベースストック、共ベースストック、または添加剤成分とすることができる。一旦混合すれば、これらの成分の分子は、望ましくは溶液などの実質的に均質な混合物を形成し、そこでは、それらは、イオン結合、共有結合、水素結合、ファンデルワールス力などの力を介して相互に反応する。分子の相互作用は、多くの望ましい特性、例えば、酸化安定性における増強された性能、熱安定性、錆阻害、性能、粘度指標、耐摩耗などを混合物に付与することができる。しかしながら、相互作用の結果、個々の成分と比較して油のある種の性能の劣化をもたらしかねないことも判明した。例えば、予期せぬことに、各々が、個々に、混合前に優れた剪断安定性を有する２つのベースストックの混合物は、個々の成分と比較して劣った剪断安定性を呈しかねないことが判明した。種々の典型的な油成分の複数の異なる組合せの実験は、各々が長鎖基を有する成分のある種の異なるタイプの混合物において、異なる成分が連接して、十分に強くかつ安定である基の間のファンデルワールス力を介して有意により大きな複合体構造を形成する場合があり、その結果、高剪断応力条件下では、複合体構造中の１つの成分の分子の部分が、同一タイプのより大きな分子によって経験されるであろうように、ファンデルワールス力を介して形成された接合以外の位置において分解される可能性があり、その成分の剪断損失がもたらされ、その結果、単独で自立した個々の成分と比較して混合物の剪断安定性の全体的低下がもたらされるという発見に至った。したがって、本発明者らは、本発明を提案する。
【００１２】
第一の成分
本発明の油成分の第一の成分は油ベースストック、複数の油ベースストックのブレンド、油組成物に典型的な添加剤成分などとすることができる。第一の成分は、同一または異なってよく、各々が、その構造上に複数のペンダント基を有する複数の分子を含む。第一の成分の好ましい非限定的例は、潤滑油組成物で有用なグループＩＶのＰＡＯベースストックである。グループＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、またはＶベースストックなどの他のベースストックは、第一の成分の一部または全体を形成し得る。
【００１３】
ＰＡＯは、触媒システムの存在下でアルファ−オレフィンモノマー分子の重合反応から生成され、任意選択的に、さらに水素化して、その中の残存する炭素−炭素二重結合を除去したオリゴマーまたはポリマー分子である。各ＰＡＯ分子は、分子の炭素骨格が指名された、最大数の炭素原子を備えた炭素鎖を有する。そのまさに端部における炭素原子に対する以外の炭素骨格に対して結合されたいずれの基もペンダント基と定義される。各ペンダント基における最長炭素鎖中の炭素原子の数が、ペンダント基の長さと定義される。骨格は、典型的には、重合反応に参加するモノマー分子中の炭素−炭素二重結合に由来する炭素原子、および骨格の２つの端部を形成するモノマー分子からの追加の炭素原子を含む。典型的な水素化ＰＡＯ分子は、以下の式（Ｆ−１）：
【化１】
2019527278.tif 000002
(F-1)
（式中、Ｒ1と、Ｒ2と、Ｒ3と、Ｒ4およびＲ5の各々と、Ｒ6と、Ｒ7とは、各出現において、同一または異なり、独立して、水素または置換されたもしくは置換されていないヒドロカルビル（好ましくは、アルキル）基を表し、ｎは重合の程度に対応する負でない整数である）
によって表すことができる。
かくして、ｎ＝０である場合、（Ｆ−１）は、２つの炭素−炭素二重結合の間の単一の付加反応後に２つのモノマー分子の反応から生じたダイマーを表す。
ｎ＝ｍであって、ｍが正の整数である場合、（Ｆ−１）は、２つの炭素−炭素二重結合の間の付加反応のｍ個の工程後に、ｍ＋２個のモノマー分子の反応から生じた分子を表す。
かくして、ｎ＝１である場合、（Ｆ−１）は、２つの炭素−炭素二重結合の間の付加反応の２つの工程後に、３つのモノマー分子の反応から生じたトリマーを表す。
Ｒ1で開始し、Ｒ7で終了する炭素鎖は、（Ｆ−１）に存在する全ての直鎖状炭素鎖中で最大数の炭素原子を有すると仮定すれば、最大数の炭素原子を有する、Ｒ1で開始し、Ｒ7で終了するその炭素鎖は、ＰＡＯ分子（Ｆ−１）の炭素骨格を構成する。置換されたまたは置換されていないヒドロカルビル（好ましくは、アルキル）基とすることができる、Ｒ2と、Ｒ3と、Ｒ4およびＲ5の各々と、Ｒ6とは、（もし水素でなければ）ペンダント基である。
【００１４】
アルファ−オレフィンモノマーのみを重合プロセスで用い、モノマーおよびオリゴマーの異性化が重合の間に反応系で決して起こらなければ、Ｒ1と、Ｒ2と、Ｒ3と、全てのＲ4およびＲ5と、Ｒ6と、Ｒ7との約半分は水素であり、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ6、およびＲ7のうちの１つはメチルであって、基Ｒ1と、Ｒ2と、Ｒ3と、全てのＲ4およびＲ5と、Ｒ6と、Ｒ7との約半分は、アルファ−オレフィンモノマー分子から導入されたヒドロカルビル基であろう。各場合の具体的な例において、Ｒ2はメチルであり、Ｒ3と、全てのＲ5と、Ｒ6とは水素であって、Ｒ1と、全てのＲ4と、Ｒ7とは、その中に含有された最長の炭素鎖中に８個の炭素原子を有し、かつｎ＝８と仮定すれば、（Ｆ−１）ＰＡＯ分子の炭素骨格は３５個の炭素原子を含み、ペンダント基（Ｒ2と、全てのＲ4）の平均ペンダント基長は７．２２（すなわち、（１＋８＊８）／９）であろう。以下でより詳細に記載するある種のメタロセン触媒系を用いて１−デセンを重合することによって生じさせることができるこのＰＡＯ分子は以下の式（Ｆ−２）：
【化２】
2019527278.tif 000003
(F-2)
によって表すことができる。この分子中、ペンダント基の最長５％、１０％、２０％、４０％、５０％、および１００％は、各々、８のＬｐｇ（５％）、８のＬｐｇ（１０％）、８のＬｐｇ（２０％）、８のＬｐｇ（５０％）、および７．２２のＬｐｇ（１００％）の平均ペンダント基長を有する。
【００１５】
しかしながら、用いる重合触媒系に依存して、重合プロセスの間に反応系で、モノマーおよび／またはオリゴマーの異なる程度の異性化が起こり得るが、その結果、炭素骨格上で異なる程度の置換が起こり得る。そのような場合の具体的な例において、Ｒ2と、Ｒ3と、全てのＲ5とはメチルであり、Ｒ6は水素であり、Ｒ1はその中に含有された最長炭素鎖中に８個の炭素原子を有し、全てのＲ4およびＲ7はその中に含有された最長炭素鎖中に７個の炭素原子を有し、かつｎ＝８と仮定すれば、（Ｆ＝１）ＰＡＯ分子の炭素骨格は３４個の炭素原子を含み、ペンダント基（Ｒ2と、全てのＲ4と、Ｒ5）の平均ペンダント基長は３．６７（すなわち、（ｓｅｃｏｎｄ＋７＊８＋１＊８）／１８）となろう。以下により詳細に記載するある種の非メタロセン触媒系を用いて１−デセンを重合することによって生じさせることができるこのＰＡＯ分子は、以下の式（Ｆ―３）：
【化３】
2019527278.tif 000004
(F-3)
によって表すことができる。この分子において、ペンダント基の最長５％、１０％、２０％、４０％、５０％、および１００％は、各々、７のＬｐｇ（５％）、７のＬｐｇ（１０％）、７のＬｐｇ（２０％）、６．３のＬｐｇ（５０％）、および３．６７のＬｐｇ（１００％）の平均ペンダント基長を有する。
【００１６】
ＰＡＯベースストックを製造するための重合工程で用いる分子構造またはモノマー、プロセス条件（用いる触媒、反応条件）、および重合反応メカニズムの知識を持つ当業者は、ＰＡＯ分子の分子構造、よって、炭素骨格に結合したペンダント基、およびよって、各々、Ｌｐｇ（５％）、Ｌｐｇ（１０％）、Ｌｐｇ（２０％）、Ｌｐｇ（５０％）、およびＬｐｇ（１００％）を決定することができる。
あるいは、当業者は、ポリマー化学者に利用可能な分離およびキャラクタライゼーション技術を用いることによって、所与のＰＡＯベースストック材料のＬｐｇ（５％）、Ｌｐｇ（１０％）、Ｌｐｇ（２０％）、Ｌｐｇ（５０％）、およびＬｐｇ（１００％）値を決定することができる。例えば、沸点カラムセパレータを備えたガスクロマトグラフィー／質量分光分析機を用いて、個々の化学種および断片を分離し、同定することができ；ＮＭＲ、ＩＲ、およびＵＶ分光分析などの標準的なキャラクタライゼーション方法を用いて、構造をさらに確認することができる。
本発明の油組成物で有用なＰＡＯベースストックは、単一のアルファ−オレフィンモノマーから製造されたホモポリマー、または２以上のアルファ−オレフィンモノマーの組合せから製造されたコポリマーであり得る。
【００１７】
本発明の油組成物で有用な好ましいＰＡＯベースストックは、Ｎｃ１〜Ｎｃ２の範囲のその最長炭素鎖において一定平均数の炭素原子を有する１以上のアルファ−オレフィンモノマーを含むアルファ−オレフィン供給物から製造され、Ｎｃ１＜Ｎｃ２である限り、Ｎｃ１およびＮｃ２は、例えば、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０．０、１０．５、１１．０、１１．５、１２．０、１２．５、１３．０、１３．５、１４．０、１４．５、１５．０、１５．５、または１６．０とすることができる。「アルファ−オレフィン供給物」は、連続的に、バッチ方式で、重合リアクターに供給してよい。アルファ−オレフィンモノマーの各々は、その中の最長炭素鎖において４〜３２個の炭素原子を含んでよい。好ましくは、アルファ−オレフィンモノマーの少なくとも１つは、直鎖状アルファ−オレフィン（ＬＡＯ）である。好ましくは、ＬＡＯモノマーは偶数の炭素原子を有する。ＬＡＯの非限定的な例としては、限定されるものではないが、なおもう１つの実施形態における１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、１−トリデセン、１−テトラデセン、１−ペンタデセン、１−ヘキサデセン、１−ヘプタデセン、１−オクタデセン、１−ノナデセン、１−エイコセン、１−ヘンエイコセン、１−ドコセン、１−トリコセン、１−テトラコセンが挙げられる。好ましいＬＡＯ供給物は、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセンおよび１−オクタデセンである。好ましくは、アルファ−オレフィン供給物は、アルファ−オレフィン供給物の合計質量に基づいて１．５質量％以下の濃度のエチレンを含む。好ましくは、アルファ−オレフィン供給物は、エチレンを実質的に含まない。本発明の油組成物で有用なＰＡＯを製造するためのモノマーとしての好ましいＬＡＯ混合物の例としては、限定されるものではないが、Ｃ６／Ｃ８；Ｃ６／Ｃ１０；Ｃ６／Ｃ１２；Ｃ６／Ｃ１４；Ｃ６／Ｃ１６；Ｃ６／Ｃ８／Ｃ１０；Ｃ６／Ｃ８／Ｃ１２；Ｃ６／Ｃ８／Ｃ１４；Ｃ６／Ｃ８／Ｃ１６；Ｃ８／Ｃ１０；Ｃ８／Ｃ１２；Ｃ８／Ｃ１４；Ｃ８／Ｃ１６；Ｃ８／Ｃ１０／Ｃ１２；Ｃ８／Ｃ１０／Ｃ１４；Ｃ８／Ｃ１０／Ｃ１６；Ｃ１０／Ｃ１２；Ｃ１０／Ｃ１４；Ｃ１０／Ｃ１６；Ｃ１０／Ｃ１２／Ｃ１４；Ｃ１０／Ｃ１２／Ｃ１６；などが挙げられる。
【００１８】
重合の間に、アルファ−オレフィンモノマー分子は、触媒系における成分、または触媒系から形成された中間体、および／または相互と反応し、その結果、モノマー分子の炭素−炭素二重結合の炭素原子の間の共有結合、および結局は、複数のモノマー分子から形成されたオリゴマーまたはポリマーの形成がもたらされる。触媒系は、単一の化合物または材料、または複数の化合物または材料を含んでよい。触媒効果は、触媒系自体における成分によって、または触媒系における成分の間の反応から形成された中間体によって提供され得る。
触媒系は、ＢＦ3またはＡｌＣｌ3などのルイス酸、またはフリーデルクラフツ触媒に基づいた慣用的な触媒であってよい。重合の間に、オレフィン分子のいくつかにおける炭素−炭素二重結合は、触媒的に活性な剤によって活性化され、これは、引き続いて、他のモノマー分子の炭素−炭素二重結合と反応する。かく活性化されたモノマーおよび／またはオリゴマーは異性化され得るが、これは、炭素−炭素二重結合のシフティングまたは移動、および最終オリゴマーまたはポリマーマクロ分子の炭素骨格上での、メチル、エチル、プロピルなどの複数の短鎖ペンダント基の形成の正味の効果に導かれることが知られている。したがって、そのような慣用的なルイス酸系触媒を用いることによって製造されたＰＡＯの平均ペンダント基長は、比較的低くすることができる。
【００１９】
別法として、または加えて、触媒系は非メタロセンチーグラーナッタ触媒を含んでよい。別法として、または加えて、触媒系は、不活性な材料に支持された金属酸化物、例えば、シリカに支持された酸化クロムを含んでよい。そのような触媒系およびＰＡＯを製造するためのプロセスにおけるその使用は、例えば、米国特許第４，８２７，０７３号（Ｗｕ）；第４，８２７，０６４号（Ｗｕ）；第４，９６７，０３２号（Ｈｏ  ｅｔ  ａｌ．）；第４，９２６，００４号（Ｐｅｌｒｉｎｅ  ｅｔ  ａｌ．）；および第４，９１４，２５４号（Ｐｅｌｒｉｎｅ）に開示されており、その関連部分を、ここに引用してその全体を援用する。
好ましくは、触媒系は、メタロセン化合物および活性剤および／または助触媒を含む。そのようなメタロセン触媒系、およびそのような触媒系を用いてメタロセンｍＰＡＯを製造する方法は、例えば、引用して、その内容の全体を援用する、国際公開第２００９／１４８６８５号に開示されている。
【００２０】
一般に、支持された酸化クロムまたはメタロセン−含有触媒系を用いる場合、オレフィンモノマーおよび／またはオリゴマーの異性化は、ＡｌＣｌ3またはＢＦ3などの慣用的なルイス酸系触媒を用いる場合よりも、仮にあったとしても、あまり頻繁には起こらない。したがって、これらの触媒（すなわち、ｍＰＡＯおよび酸化クロムＰＡＯ、またはｃｈＰＡＯ）を用いることによって製造されたＰＡＯの平均ペンダント基長は、理論的最大値に到達し、または近づくことができ、すなわち、炭素−炭素二重結合のシフティングが重合の間に起こらない場合である。したがって、本発明の油組成物において、メタロセン触媒または支持された酸化クロム触媒（すなわち、ｍＰＡＯおよびｃｈＰＡＯ）を用いることによって製造されたＰＡＯベースストックは、同一のモノマーを用いると仮定すれば、好ましい。
【００２１】
かくして、本発明の油組成物において、ＰＡＯベースストックは、同一または異なってもよい、複数のオリゴマーおよび／またはポリマーＰＡＯ分子を含む。各ＰＡＯ分子は、同一または異なってよい複数のペンダント基を含み、ＰＡＯベースストックの分子の全てのペンダント基の最長５％、１０％、２０％、４０％、５０％、および１００％は、各々、Ｌｐｇ（５％）、Ｌｐｇ（１０％）、Ｌｐｇ（２０％）、Ｌｐｇ（４０％）、Ｌｐｇ（５０％）、およびＬｐｇ（１００％）の平均ペンダント基長を有する。以下の条件の少なくとも１つが満足されるのが好ましい：
（ｉ）ａ１≦Ｌｐｇ（１０％）≦ａ２（ａ１＜ａ２である限り、ａ１およびａ２は、独立して、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０．０、１０．５、１１．０、１１．５、または１２．０とすることができる）；
（ｉｉ）ｂ１≦Ｌｐｇ（１０％）≦ｂ２（ｂ１＜ｂ２である限り、ｂ１およびｂ２は、独立して、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０．０、１０．５、１１．０、１１．５、または１２．０とすることができる）；
（ｉｉｉ）ｃ１≦Ｌｐｇ（２０％）≦ｃ２（ｃ１＜ｃ２である限り、ｃ１およびｃ２は、独立して、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０．０、１０．５、または１１．０とすることができる）；
（ｉｖ）ｄ１≦Ｌｐｇ（４０％）≦ｄ２（ｄ１＜ｄ２である限り、ｄ１およびｄ２は、独立して、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０．０、１０．５、または１１．０とすることができる）；
（ｖ）ｅ１≦Ｌｐｇ（５０％）≦ｅ２（ｅ１＜ｅ２である限り、ｅ１およびｅ２は、独立して、５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、または９．５とすることができる）；および
（ｖｉ）ｆ１≦Ｌｐｇ（１００％）≦ｆ２（ｆ１＜ｆ２である限り、ｆ１およびｆ２は、独立して、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、または９．０とすることができる）。
【００２２】
好ましくは、ＰＡＯベースストック中のＰＡＯ分子上のペンダント基の少なくとも６０％は、少なくとも６個の炭素原子を有する直鎖アルキルである。好ましくは、ＰＡＯベースストック中のＰＡＯ分子上のペンダント基の少なくとも９０％は、少なくとも６個の炭素原子を有する直鎖アルキルである。好ましくは、ＰＡＯベースストック中のＰＡＯ分子上のペンダント基の少なくとも６０％は、少なくとも８個の炭素原子を有する直鎖アルキルである。好ましくは、ＰＡＯベースストック中のＰＡＯ分子上のペンダント基の少なくとも９０％は、少なくとも８個の炭素原子を有する直鎖アルキルである。
【００２３】
本発明で有用なＰＡＯベースストックは、種々のレベルの立体規則性を有し得る。例えば、各ＰＡＯ分子は、実質的にアタクチック、アイソタクチック、またはシンジオタクチックであり得る。しかしながら、ＰＡＯベースストックは、その各々がアタクチック、アイソタクチック、またはシンジオタクチックとすることができる異なる分子の混合物とすることができる。しかしながら、特定の理論に拘束されるつもりはないが、ペンダント基、特により長いペンダント基の規則的な分布により、立体規則性ＰＡＯ分子、特にアイソタクチックのものは、以下で議論するように、ＡＡベースストック分子と良好に整列する傾向があり、したがって、好ましいと考えられる。かくして、ＰＡＯベースストック分子の少なくとも５０モル％、または６０モル％、または７０モル％、または８０モル％、または９０モル％、または９５モル％さえが立体規則性であるのが好ましい。ＰＡＯベースストック分子の少なくとも５０モル％、または６０モル％、または７０モル％、または８０モル％、または９０モル％、または９５モル％さえがアイソタクチックであるのがさらに好ましい。メタロセン触媒を用いることによって製造されたＰＡＯベースストックは、そのような高い立体規則性（シンジオタクチック性またはアイソタクチック性）を有することができ、したがって、好ましい。例えば、メタロセン系触媒システムを用いて、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％を超える、または実質的に１００％さえのアイソタクチック性を持つＰＡＯ分子を製造できることは知られている。
【００２４】
本発明で有用なＰＡＯベースストックは、種々の粘度を有することができる。例えば、それは、１〜３０００ｃＳｔ、２〜２０００ｃＳｔ、２〜１０００ｃＳｔ、２〜８００ｃＳｔ、２〜６００ｃＳｔ、２〜５００ｃＳｔ、２〜４００ｃＳｔ、２〜３００ｃＳｔ、２〜２００ｃＳｔ、または５〜１００ｃＳｔなどの１〜５０００ｃＳｔの範囲のＫＶ１００を有し得る。ＰＡＯベースストックの正確な粘度は、例えば、用いるモノマー、重合温度、重合滞留時間、用いる触媒、用いる触媒の濃度、希釈および分離条件、および異なる粘度を持つ複数のＰＡＯベースストックの混合によって制御することができる。
一般に、本発明の油組成物で用いるＰＡＯベースストックは、Ｎｂ（ＰＡＯ）１〜Ｎｂ（ＰＡＯ）２の範囲の臭素数を有することが望まれ、Ｎｂ（ＰＡＯ）１＜Ｎｂ（ＰＡＯ）２である限り、Ｎｂ（ＰＡＯ）１およびＮｂ（ＰＡＯ）２は、独立して、０、０．２、０．４、０．５、０．６、０．８、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０とすることができる。そのような低い臭素数に到達するには、本発明の油組成物で用いるＰＡＯは、ＰＡＯ分子上に存在する残存炭素−炭素二重結合の少なくとも一部が飽和するようになるように、ＰＡＯが、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｔ、およびそれらの組合せを含むものなどの水素化触媒の存在下でＨ2−含有雰囲気と接触される水素化の工程に付されたものであるのが望まれるであろう。
【００２５】
本発明の油組成物で有用な市販のＰＡＯベースストックの例としては、限定されるものではないが、全てが、米国テキサス州のヒューストンにあるＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＳｐｅｃｔｒａＳｙｎTM合成非メタロセンＰＡＯベースストック、ＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ  ＵｌｔｒａTMシリーズの酸化クロム系ＰＡＯベースストック、およびＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ  ＥｌｉｔｅTMシリーズｍＰＡＯベースストックが挙げられる。
４：１のモル比の１−オクテンおよび１−ドデセンアルファ−オレフィンモノマーの混合物から製造された例示的なｍＰＡＯの分子構造は、以下のように模式的に表すことができ、ｎはいずれかの整数である。
【化４】
2019527278.tif 000005
(F-3a)
２つのＣ１０ペンダント基が隣同士となるように示されている。現実の分子においては、それらは、ペンダント基のうちの全て内にランダムに分布し得る。構造は、構造において１００％のアイソタクチック性、すなわち、１００モル％の（ｍ，ｍ）−三連構造を示す。現実の分子においては、小さな割合は（ｍ，ｒ）または（ｒ，ｒ）三連構造であってよい。それにも拘わらず、高度に規則的なペンダント基は延びて、溶液中で実質的に直鎖状の鎖を形成することができ、他のｍＰＡＯ分子、共ベースストック分子、または添加剤分子からの他の長い直鎖状炭素鎖と相互作用することができる。もし、分子の移動、振動および緩和の間に可能であるが、２つの長い炭素鎖が整列されるならば、それらは、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの長鎖ポリマーで起こるのとかなり同様に、ファンデルワールス力を介して十分に強い結合を形成し得る。
【００２６】
第二の成分
第三の成分とは逆に、本発明の油組成物における第二の成分は、ファンデルワールス力を介して第一のタイプの１以下の分子に隣接して、安定な複合体構造を形成することができる第二のタイプの複数の分子を含む。
第二のタイプの成分はいずれかのグループＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、またはＶのベースストック、および潤滑油組成物のための添加剤成分を含み得る。例えば、第二の成分は、部分的に、または全体的に、第一の成分または第三の成分と連結して、上記または下記のＰＡＯベースストックまたはＡＡベースストックを含み得る。
第二の成分の分子は、２つの末端炭素鎖、例えば、実質的に立体障害されており、その結果、それらのうちの１つのみが上記した第一のタイプの分子のペンダント基と整列して、ファンデルワールス力を介して複合体構造を形成し得る、長鎖アルキル基などを含み得る。２つの末端炭素鎖の間の角度シータが４５°以下である場合、立体障害は非常に過酷であるため、分子は、ファンデルワールス力を介する第一のタイプの２つの分子の２つのペンダント基との相互作用を通じて第一のタイプの２つの分子に実質的に隣接できないと考えることができる。
【００２７】
第二の成分は、以下の式（Ｆ−４）を持つものなどのその分子構造上に丁度１つの直鎖状長鎖アルキル基を含み得る。
【化５】
2019527278.tif 000006
(F-4)
【００２８】
ＰＡＯ分子は、典型的には、２以上の長い直鎖状炭素鎖を含有するものの、炭素鎖の間のファンデルワールス力を介して相互に強い複合体構造を形成しない傾向がある。特定の理論に拘束されるつもりはないが、これは、比較的大きな分子掃引容積、したがってまた、分子の間の不十分かつ比較的弱いカップリングのためだと考えられる。したがって、ＰＡＯベースストックは、本発明の油組成物における第二の成分に適している。
第二の成分に含有された第二のタイプの分子は、望ましくは、２０００以下の、好ましくは、１５００、１，０００、８００、６００、または５００以下さえの数平均分子量を有する。第二のタイプの小さな分子は、第一のタイプの分子と相互作用して、大きな分子当量を有する剪断可能な複合体構造を形成しそうにない。
【００２９】
第二の成分の第二のタイプの分子が少なくとも５つの炭素原子を有する１以上の末端炭素鎖を含む限り、第二のタイプの複数のそのような分子は、第一のタイプの単一の分子の複数のペンダント基と相互作用して、大きな第一の複合体構造を形成し得る。第一のタイプの分子が、十分に大きく、したがって、かなりの数の長いペンダント基を含有する場合、第一の複合体構造は、第二のタイプの十分な数の分子を含有して、少なくとも３０，０００、４０，０００、４５，０００、５０，０００、５５，０００、またはさらには６０，０００などの大きな分子当量に到達し得るが、これは、第一のタイプの２つの分子と以下に記載する第三のタイプの単一の分子との間で形成され得る第二の複合体構造に類似して、剪断可能となり得る。
【００３０】
第三の成分
本発明の油組成物は、有利には、以下に記載する第三の成分を含まない。「第三の成分を含まない」とは、油組成物の合計質量に基づいて、せいぜい３質量％、２質量％、１質量％、０．５質量％、０．１質量％、０．０５質量％、または０．０１質量％の合計濃度の第三の成分を含むことを意味する。
第三の成分は、各々が共通炭素原子を共有しない少なくとも２つの末端炭素鎖を含む第三のタイプの複数の分子を含み、末端炭素鎖の少なくとも２つは５．０と等しい、またはそれよりも大きな鎖長を有する。「末端炭素鎖」とは、１を超える炭素に連結していない炭素原子で終了する炭素鎖を意味する。少なくとも２つの末端炭素鎖は、各々、第一のタイプの２以上の別々の分子のペンディング基（ｐｅｎｄｉｎｇ  ｇｒｏｕｐ）とで十分に強い結合を形成することができ、それにより、第一のタイプの少なくとも２つの分子および第三のタイプの少なくとも１つの分子を含む複合体構造を形成する。望ましくは、末端炭素鎖の双方は、少なくとも５．０の長さを有する炭素鎖上に置換を含まない。長い直鎖状炭素鎖は、第一のタイプの分子のペンダント基に結合する場合、ほとんど立体障害を有しないであろう。しかしながら、末端炭素鎖の一方または双方は、メチル、エチル、プロピルなどの短い炭素鎖によって置換されているのは可能である。複合体構造は、第一のタイプの分子および第三の成分が一緒に連接する前は、それらの各々よりも有意により大きい。第一のタイプおよび第三の成分の基本的な構成分子が十分に大きい場合、複合体構造はあまりにも大きくなり、ギヤボックスで典型的に見られる表面の間の高圧接触点を通るなど、過剰に高い剪断応力事象を経験する場合に、複合体構造中の攻撃されやすい部分は分裂されかねない。
【００３１】
第三の成分は、油組成物中の第一の成分と一緒にブレンドすることが通常は意図されたベースストック、共ベースストック、または添加剤成分とすることができる。第三の成分は、典型的には、脂肪族炭化水素またはその混合物（例えば、ＰＡＯ）ではない。ＰＡＯ分子は、典型的には、２以上の長い直鎖状炭素鎖を含有するものの、炭素鎖間のファンデルワールス力を介して相互に強い複合体構造を形成しない傾向がある。特定の理論に拘束されるつもりはないが、これは、比較的大きな分子掃引容積、したがってまた、分子の間の不十分かつ比較的弱いカップリングによるものと考えられる。好ましい炭化水素のタイプ３の成分は、その分子構造中に、ベンゼン、ナフタレンなどの芳香族環構造を含む。第三の成分の他の好ましいタイプは、エステル、および潤滑油組成物のための他のグループＶのベースストックを含む。第三の成分の特別なタイプは、以下に記載する潤滑油で典型的には用いられるアルキル化芳香族ベースストックである。
【００３２】
アルキル化芳香族ベースストック（「ＡＡベースストック」）は、典型的には、以下の式（Ｆ−５）：
【化６】
2019527278.tif 000007
(F-5)
（式中、丸印Ａは、ベンゼン、ビフェニル、トリフェニル、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ベンゾフランなどの、単一または縮合した、置換されたまたは置換されていない環構造などの芳香族環構造を表し、ＲSは、各出現において同一または異なって、独立して、芳香族環構造に結合した置換されたまたは置換されていないヒドロカルビル基（好ましくは、アルキル基）を表し、ｍは正の整数である）
によって表すことができる分子を含む。本発明の油組成物の第三の成分を目的とするＡＡベースストックでは、ｍ≧２である。各ＲSは、共通の原子を共有しない末端炭素鎖を構成するであろう側鎖基と定義される。１つの端部が各ＲSにおける芳香族環に結合する、最長炭素鎖中の炭素原子の合計数は、側鎖基の長さまたは末端炭素鎖の長さと定義される。かくして、式（Ｆ−４）化合物の具体的な例として、２−ｎ−ドデシル−７−ｎ−ドデシル−ナフタレン（以下の（Ｆ−６））は１２の平均側鎖基長を有し、他方、１−メチル−７−ｎ−ドデシル−ナフタレン（上記（Ｆ−４））は６．５の平均側鎖基長を有するであろう。
【化７】
2019527278.tif 000008
(F-6)
【００３３】
各末端炭素鎖は５を超える炭素原子を有するゆえに、（Ｆ−６）分子は、本発明の油組成物において回避すべき第三の成分の例である。上に示した（Ｆ−４）分子は、本発明の油成分における第三の成分として考えられないであろう。これは、１つの末端炭素鎖は５よりも少数の炭素原子をその中に有し、それは、５を超える炭素原子をその中に有する末端炭素鎖を１つのみ有するからである。
例示的なＡＡベースストックは、同一または異なる、１以上の置換されたまたは置換されていないアルキル側鎖基が結合されたナフタレン環を有するアルキル化ナフタレンベースストック（「ＡＮベースストック」）を含む。例えば、例示的なＡＮベースストックは、ナフタレン核上の１以上の位置において、ｎ−Ｃ１６−アルキル置換ナフタレン、１−メチル−ｎ−Ｃ１５−アルキル置換ナフタレンの混合物を含む。そのようなＡＮベースストックは、ＳｙｎｅｓｓｔｉｃTM  ＡＮとして、米国テキサス州ヒューストンにあるＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから商業的に入手可能である。本出願の目的では、ｎ−Ｃ１６−アルキル側鎖基は、１６の側鎖基長（Ｌｓｃ）を有すると考えられ、１−メチル−Ｃ１５−アルキルは、１５のＬｓｃを有すると考えられる。かくして、１−ｎ−Ｃ１６−アルキル−２−（１−メチル−１−ｎ−Ｃ１５−アルキル）ナフタレンでは、各々、Ｌｓｃ（５％）、Ｌｓｃ（１０％）、Ｌｓｃ（２０％）、Ｌｓｃ（４０％）、Ｌｓｃ（５０％）、およびＬｓｃ（１００％）という、側鎖基の最長５％、１０％、２０％、４０％、５０％、および１００％の平均Ｌｓｃは、各々、１６、１６、１６、１６、１６、１５．５である。
【００３４】
一般には、ＡＡベースストック分子は、本発明の油組成物に関する種々の成分の目的では、Ｌｓｃ（５％）１〜Ｌｓｃ（５％）２の範囲のＬｓｃ（５％）の側鎖基の最長５％の平均側鎖基長を有し、Ｌｓｃ（５％）１＜Ｌｓｃ１（５％）２である限り、Ｌｓｃ（５％）１およびＬｓｃ（５％）２は、独立して、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０とすることができることが望まれる。
一般に、ＡＡベースストック分子は、本発明の油組成物に関する種々の成分の目的では、Ｌｓｃ（１０％）１〜Ｌｓｃ（１０％）２の範囲のＬｓｃ（１０％）の側鎖基の最長１０％の平均側鎖基長を有することが望まれ、Ｌｓｃ（１０％）１＜Ｌｓｃ（１０％）２である限り、Ｌｓｃ（１０％）１およびＬｓｃ（１０％）２は、独立して、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０とすることができる。
【００３５】
ＡＡベースストック分子は、本発明の油組成物に関する種々の成分の目的では、Ｌｓｃ（２０％）１〜Ｌｓｃ（２０％）２の範囲のＬｓｃ（２０％）の側鎖基の最長２０％の平均側鎖基長を有することがさらに望まれ、Ｌｓｃ（２０％）１＜Ｌｓｃ（２０％）２である限り、Ｌｓｃ（２０％）１およびＬｓｃ（２０％）２は、独立して、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０とすることができる。
ＡＡベースストック分子は、本発明の油組成物に関する種々の成分の目的では、Ｌｓｃ（４０％）１〜Ｌｓｃ（４０％）２の範囲のＬｓｃ（４０％）の側鎖基の最長４０％の平均側鎖基長を有することがさらに望まれ、Ｌｓｃ（４０％）１＜Ｌｓｃ（４０％）２である限り、Ｌｓｃ（４０％）１およびＬｓｃ（４０％）２は、独立して、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０とすることができる。
ＡＡベースストック分子は、本発明の油組成物に関する種々の成分の目的では、Ｌｓｃ（５０％）１〜Ｌｓｃ（５０％）２の範囲のＬｓｃ（５０％）の側鎖基の最長５０％の平均側鎖基長を有することがさらに望まれ、Ｌｓｃ（５０％）１＜Ｌｓｃ（５０％）２である限り、Ｌｓｃ（５０％）１およびＬｓｃ（５０％）２は、独立して、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０とすることができる。
【００３６】
ＡＡベースストック分子は、本発明の油組成物に関する種々の成分の目的では、Ｌｓｃ（１００％）１〜Ｌｓｃ（１００％）２の範囲のＬｓｃ（１００％）の側鎖基の全ての平均側鎖基長を有することがさらに望まれ、Ｌｓｃ（１００％）１＜Ｌｓｃ（１００％）２である限り、Ｌｓｃ（１００％）１およびＬｓｃ（１００％）２は、独立して、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０とすることができる。
ＡＡベースストックを製造するためのプロセスで用いる分子構造または化学物質、プロセス条件（用いる触媒、反応条件）、および反応メカニズムの知識を持つ当業者は、ＡＡベースストック分子の分子構造を決定でき、よって、芳香族環に結合した側鎖基を決定でき、よって、Ｌｓｃ（５％）、Ｌｓｃ（１０％）、Ｌｓｃ（２０％）、Ｌｓｃ（５０％）、およびＬｓｃ（１００％）をそれぞれ決定できる。
【００３７】
あるいは、当業者は、有機化学者に利用可能な分離およびキャラクタライゼーション技術を用いることによって、所与のＡＡベースストック材料のＬｓｃ（５％）、Ｌｓｃ（１０％）、Ｌｓｃ（２０％）、Ｌｓｃ（５０％）、およびＬｓｃ（１００％）値を決定することができる。例えば、沸点カラムセパレータを備えたガスクロマトグラフィー／質量分光分析機を用いて、個々の化学種および断片を分離し、同定することができ；ＮＭＲ、ＩＲ、およびＵＶ分光分析などの標準キャラクタライゼーション方法を用いて、構造をさらに確認することができる。
望ましくは、本発明の油組成物に関する種々の成分の目的では、アルキル化芳香族ベースストックは、Ｎｂ（ＡＡ）１〜Ｎｂ（ＡＡ）２の範囲の臭素数を有し、Ｎｂ（ＡＡ）１＜Ｎｂ（ＡＡ）２である限り、Ｎｂ（ＡＡ）１およびＮｂ（ＡＡ）２は、独立して、０、０．２、０．４、０．５、０．６、０．８、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０とすることができる。
ＡＡベースストックは、本発明の油組成物に関する種々の成分の目的では、例えば、アルキル化触媒の存在下でアルキル化剤によって芳香族化合物をアルキル化することによって製造され得る。例えば、アルキルベンゼンベースストックは、ゼオライトなどの固体酸の存在下で、ＬＡＯ、ハロゲン化アルキル、アルコールなどによるベンゼンまたは置換されたベンゼンのアルキル化によって製造することができる。同様に、アルキル化ナフタレンベースストックは、ゼオライトなどの固体酸の存在下で、ＬＡＯ、ハロゲン化アルキル、アルコールなどによるナフタレンまたは置換されたベンゼンのアルキル化によって製造することができる。
【００３８】
本発明の油組成物に関する第三の成分と見なされる追加の材料は、その分子中に２以上の長い直鎖状アルキル鎖を含むエステルタイプのベースストックを含む。そのようなエステルは、限定されるものではないが、ポリアルコールの長鎖カルボン酸エステルまたはポリ酸の長鎖アルコールエステル；長鎖アルコールのホスフェート、スルフェート、およびスルホネートとすることができる。第三の成分と見なされる例示的なエステルは、
【化８】
2019527278.tif 000009
ビス（デカン酸）２−（（デカノイルオキシ）メチル）−２−エチルプロパン−１，３−ジイル
(F-7)
【００３９】
【化９】
2019527278.tif 000010
アジピン酸ビス（６−メチルヘプチル）
(F-8)
および
【化１０】
2019527278.tif 000011
フタル酸ビス（７−メチルオクチル）
(F-9)
である。
【００４０】
（Ｆ−７）における３つの長い直線状末端アルキル鎖は、延ばされ、緩和されると、上記した第一のタイプの１以上の分子のペンダント基と整列することができる。完全に緩和すると、３つのアルキル基は、相互に対して約１０９°の角度シータを形成する方向に延びる。（Ｆ−９）における２つの長い直線状末端アルキル鎖は、延ばされ、緩和されると、同様に、第一のタイプの１以上の分子のペンダント基と整列することができる。完全に緩和されると、２つのアルキル基は、相互に対して約６０°の角度シータを形成する方向に延びる。式（Ｆ−８）における２つの長い直鎖状末端アルキル鎖は、完全に緩和されると、相互に対して約１８０°の角度シータを形成する方向に延びる。理解できるように、（Ｆ−７）または（Ｆ−９）における２つの末端アルキル鎖が、ｍＰＡＯ材料などの第一の成分の第一のタイプの２つの分子の２つのペンダント基とリンクすると、第一のタイプの２つの分子の炭素骨格は実質的な立体障害を経験し、その結果、それらの間の非平行関係がもたらされるであろう。しかしながら、（Ｆ−８）における２つの末端アルキル鎖が、ｍＰＡＯ材料などの第一の成分の第一のタイプの２つの分子の２つのペンダント基とリンクすると、第一のタイプの２つの分子の炭素骨格は、実質的に平行または非平行とすることができる、上記（Ｆ−７）分子から形成された構造と比較して有意に少ない立体障害を経験するであろう。第一のタイプの２つの大きな分子量の分子の間に、（Ｆ−８）構造の複数の分子が存在する確率は、（Ｆ−７）または（Ｆ−９）の複数の分子が存在する確率よりもかなり高い。
第三の成分に含有された分子の第三のタイプは、望ましくは、２０００以下、好ましくは１５００、１，０００、８００、６００、または５００以下さえの数平均分子量を有する。第三のタイプの小さな分子は、第一のタイプの２以上の分子とより効率的に相互作用して、大きな分子当量の剪断可能な複合体構造を形成する傾向がある。
【００４１】
油組成物
ベースストックの異なるタイプをブレンドして、処方された潤滑剤組成物を形成して、潤滑剤組成物の所望の特性を提供し得る。ある状況においては、ベースストックのこれらの異なるタイプの分子は相乗効果を生じるように相互作用し得る。例えば、慣用的なＰＡＯベースストックは、アルキル化ナフタレンベースストックと混合すると、増強された酸化安定性を達成することができることが知られている。そのような効果は、例えば、米国特許第５，６０２，０８６号に記載されている。
【００４２】
本発明の油組成物は、各々先の詳細に記載した、ＰＡＯベースストックなどの第一の成分、第二の成分を含むが、第三の成分は実質的に含まない。
【００４３】
潤滑油組成物の剪断安定性は、高い剪断応力事象に長時間暴露された後の油組成物の粘度変化を示す。ギヤボックスにおけるギヤ、自動車の変速機、差動装置、クラッチボックスの表面などの、密接に接触した表面を潤滑するのに用いる潤滑油組成物は、反復高剪断応力事象に付し得る。Ｃ−Ｃ単結合の結合エネルギーは約３４６ｋＪ・モル-1である。小さな炭化水素分子、または（ペンダント基を持たない完全に直鎖状構造などの）非常にスリムな構造を持つものは、Ｃ−Ｃ結合が破壊する前に一過的な高剪断応力事象の間に表面接触を通じて滑ることができるのは知られている。分子の大きなサイズに至る、６０，０００よりも高い大きな分子量を持つものなどの非常に大きな炭化水素分子、および複数のペンダント基は、分子中の共有Ｃ−Ｃ単結合を破壊するのに十分であるその通常の使用の間に異常に大きな剪断応力に付すことができ、より小さな分子の形成、および結局は、最高分子量を持つ成分の損失、および結果として、油組成物の粘度の低下に至る。したがって、潤滑油組成物の剪断安定性は、伝統的には、２０時間、１００時間、または１９２時間などの所定の持続時間の間の与えられた温度下での所定の高剪断応力事象を特徴とする制御された測定条件下で、粘度損失の項目が測定されてきた。
【００４４】
驚くべきことに、本発明者らは、２つのベースストックの各々は、個々に、例外的に低い剪断粘度損失と共に過酷な剪断安定性試験条件下で非常に高い剪断安定性を呈し、かつそれらの双方は、そうでなければ、他のものと反応して、そのような過酷な剪断安定性試験条件の間に共有結合を形成しないものの、それらのうちの２つの混合物は、それにも拘わらず、２つのベースストックの性質および量に依存して、同一試験条件下で認識可能な剪断粘度損失を異なる程度まで示し得ることを見出した。これは、ベースストックの分子の間の相互作用の結果、それらの間の化学反応なくして高剪断応力条件に対してより攻撃されやすい構造の形成がもたらされることを示唆する。より綿密な調査の後に、我々は、各々がそれらの分子中に長鎖直鎖状アルキル基を有するベースストックが、混合されるとそのような剪断損失挙動を呈する傾向があることを見出した。我々は、これは、長鎖直鎖状アルキルの間のファンデルワールス力を介する分子間で形成された比較的大きく、強くかつ安定な複合体構造の結果、共有結合を通じて完全に形成された６０，０００よりも高い分子量を有するＰＡＯ分子などの、非常に大きな炭化水素分子に対して起こるであろうものと同様な、高剪断応力事象の間にベースストック分子のいくつかにおいてＣ−Ｃ共有結合の破壊がもたらされたためであると結論する。そのような複合体構造はファンデルワールス力を介して形成されたリンクの位置において最も破壊されるようであるが、そのような力は、典型的には、Ｃ−Ｃ共有結合ほどは強くないゆえに、そのような複合体構造のあるパーセントにおいては、長鎖基の相互作用を通じてのファンデルワールス結合の存在はより大きな全体的構造、およびいくつかのＣ−Ｃ結合の結果としての破壊に至るようである。これは、これらのＣ−Ｃ結合は、ファンデルワールス結合よりも高い応力に暴露されるからである。我々は、剪断粘度損失が、高い合計分子当量を持つ複合体構造の画分の合計最大理論濃度に依存することも見出した（第一の複合体構造が、あたかもそれが伝統的な意味における分子のように扱われる場合−すなわち、全ての原子は共有結合を介して結合されて、複合体構造の全体を形成する）。
【００４５】
かくして、有利には、本発明の油組成物は、各々が共通する炭素原子を共有しない２つの末端炭素鎖を含む第三のタイプの複数の分子を含む第三の成分を実質的に含まず、ここに、（ｉ）第三の成分の数平均分子量は２，０００以下であり；（ｉｉ）２つの末端炭素鎖は５．０と等しい、またはそれよりも大きな鎖長を有し；第三のタイプの単一の分子は、第一のタイプの分子のペンダント基と第三のタイプの単一の分子における２つの末端炭素鎖との間のファンデルワールス力を介して第一のタイプの２つの分子に隣接して、第二の複合体構造を形成することができ、第二の複合体構造は、少なくとも４５，０００の分子当量を有するその重い画分を含む。
それにも拘わらず、本発明の油組成物の第二の成分の第二のタイプの分子は少なくとも５．０の平均鎖長を有する１以上の末端炭素鎖を含有し；第一のタイプの分子の各々は、ファンデルワールス力を介して複数のペンダント基と第二のタイプの分子の末端炭素鎖との間の相互作用を通じて、第二のタイプの複数の分子に隣接して、安定な第一の複合体構造を形成することができ、第一の複合体構造は少なくとも４５，０００の分子当量を有するその第一の重い画分を含み；第一の成分および第二の成分の合計質量に基づいた、第一の複合体構造の第一の重い画分の合計最大理論濃度はＣ１１質量％であるのは可能である。そのような場合、Ｃ１１≦１０、好ましくはＣ１１≦８、Ｃ１１≦６、Ｃ１１≦５、Ｃ１１≦４、Ｃ１１≦３、Ｃ１１≦２、またはＣ１１≦１であるのが非常に望まれる。
【００４６】
第一の複合体構造の第一の重い画分の合計最大理論濃度は、第一の成分および第三の成分の分子量分布から決定することができる。与えられた値（例えば、４５，０００）の分子量を有する第一の複合体構造の合計最大理論濃度を計算する場合、そのような高い分子量を有するそのような複合体構造を形成することができる第一のタイプの全ての分子および第二のタイプの全ての分子は、事実、そのような構造を、そのような形成で利用できる第一のタイプの全ての分子または第二のタイプの全ての分子のいずれかが消費される程度まで形成すると推測されるであろう。現実には、ファンデルワールス力の性質のため、第一の複合体構造と、第一のタイプおよび第二のタイプの遊離分子との間に平衡が存在する。しかしながら、最大理論濃度は、第一の成分および第二の成分の混合物を含む油の剪断安定性の良好なインジケーターである。
【００４７】
かくして、１つの場合において、第二の成分が（例えば、５００を超えない平均数平均分子量を持つ）小さな分子のベースストック材料であると仮定すれば、第一の複合体構造の第一の重い画分の合計質量は、少なくとも２２，５００の分子量を有する第一の成分における重い画分の合計質量に部分的に依存する。もう１つの場合において、第二の成分がオリゴマーまたはポリマーベースストック材料（例えば、第一の成分とは異なるＰＡＯ材料）でもあると仮定すれば、第一の複合体構造の第一の重い画分の合計質量は、第一の成分における重い画分および第二の成分における重い画分の合計質量に依存する。
先に示したように、第三のタイプの分子上の２つの末端炭素鎖が、０〜１８０°の範囲の（２５℃における最低エネルギー状態での）角度シータを形成する方向に延びる場合、第一のタイプの２つの異なる分子の２つのペンダント基に結合する２つの鎖の能力は、角度シータに依存して立体障害によって影響され得る。典型的には、角度シータがより大きければ（すなわち、それが１８０°により近ければ）、立体障害はより小さく、角度シータがより小さければ（すなわち、それが０°により近ければ）、立体障害はより大きい。角度シータが４５°以下である場合、立体障害は余りにも酷くて、分子は、ファンデルワールス力を介する第一のタイプの２つの分子の２つのペンダント基との相互作用を通じて第一のタイプの２つの分子に実質的に隣接できないと考えることができる。
【００４８】
ペンダント基の少なくともいくつか、特別には、第一のタイプおよび第三のタイプの分子の側鎖または末端炭素鎖の最長５％、１０％、１５％、または２０％が比較的長いと、例えば、それらがその最長炭素鎖において少なくとも５個の炭素原子（または少なくとも６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、または３０個の炭素原子）を含む場合、長鎖の相互作用の結果、比較的長い鎖の親密な整列を得ることができ、その結果、それらの間に比較的強い合計ファンデルワールス力をもたらされる。さらに、もし第一のタイプおよび第三のタイプの分子の相互作用するペンダント基、側鎖または末端炭素鎖が匹敵する長さを有するならば、例えば、第三のタイプの分子におけるそれに対する第一のタイプの分子におけるペンダント基、側鎖、または末端炭素鎖中の炭素鎖中の炭素原子の合計数の比率は、ｒ１〜ｒ２の範囲であり、ｒ１＜ｒ２である限り、ｒ１およびｒ２は、独立して、０．５０、０．６０、０．７０、０．８０、０．９０、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０とすることができ、強いファンデルワールスリンクは比較的容易に形成することができる。
【００４９】
さらに、酸化安定性の改良は、もしＰＡＯ分子の炭素骨格に結合した、ペンダント基、特別にはより長いペンダント基（例えば、最長５％、１０％、２０％、４０％、または５０％）のペンダント基長（Ｌｐｇ）が、ＡＡ分子の芳香族環構造に結合した、側鎖基、特により長い側鎖基（例えば、最長５％、１０％、２０％、４０％、または５０％）の側鎖基長（Ｌｓｃ）に匹敵するならば、ＰＡＯベースストックをＡＡベースストックとブレンドすることによって達成することができる。一般に、ＬｐｇおよびＬｓｃの間の差がより小さければ、ブレンドの酸化安定性の改良はより顕著である。この現象は従前には決して観察されていない。
特定の理論に拘束されるつもりはないが、ＰＡＯ炭素骨格上のより長いペンダント基および芳香族環構造上の側鎖基の匹敵する長さは、基の間の良好な整列、より強い親和性または相互作用（例えば、ファンデルワールス力による）をもたらし、そのより良好な混合、酸化されやすいＰＡＯ分子上の部位のより大きな保護がもたらされ、よって、ブレンドの酸化安定性のより顕著な改良がもたらされると考えられる。
【００５０】
かくして、本発明のブレンドにおいて、ＰＡＯベースストックの分子の全てのペンダント基の最長５％は、Ｌｐｇ（５％）の平均ペンダント基長を有し；アルキル化芳香族ベースストックの分子の全ての側鎖基の全ての最長５％はＬｓｃ（５％）の平均側鎖基長を有し；｜Ｌｓｃ（５％）−Ｌｐｇ（５％）｜≦Ｄであり、Ｄは８．０、７．８、７．６、７．５、７．４、７．２、７．０、６．８、６．６、６．５、６．４、６．２、６．０、５．８、５．６、５．５、５．４、５．２、５．０、４．８、４．６、４．４、４．２、４．０、３．８、３．６、３．５、３．４、３．２、３．０、２．８、２．６、２．５、２．４、２．２、２．０、１．８、１．６、１．５、１．４、１．２、１．０、０．８、０．６、０．５、０．４、０．２、０とすることができるのが望まれる。好ましくは、Ｌｓｃ（５％）＞Ｌｐｇ（５％）である。
【００５１】
本発明のブレンドにおいて、ＰＡＯベースストックの分子の全てのペンダント基の最長１０％は、Ｌｐｇ（１０％）の平均ペンダント基長を有し；アルキル化芳香族ベースストックの分子の全ての側鎖基の全ての最長１０％はＬｓｃ（１０％）の平均側鎖基長を有し；｜Ｌｓｃ（１０％）−Ｌｐｇ（１０％）｜≦Ｄであり、Ｄは８．０、７．８、７．６、７．５、７．４、７．２、７．０、６．８、６．６、６．５、６．４、６．２、６．０、５．８、５．６、５．５、５．４、５．２、５．０、４．８、４．６、４．４、４．２、４．０、３．８、３．６、３．５、３．４、３．２、３．０、２．８、２．６、２．５、２．４、２．２、２．０、１．８、１．６、１．５、１．４、１．２、１．０、０．８、０．６、０．５、０．４、０．２、０とすることができるのがさらに望まれる。好ましくは、Ｌｓｃ（１０％）＞Ｌｐｇ（１０％）である。
【００５２】
本発明のブレンドにおいて、ＰＡＯベースストックの分子の全てのペンダント基の最長２０％は、Ｌｐｇ（２０％）の平均ペンダント基長を有し；アルキル化芳香族ベースストックの分子の全ての側鎖基の全ての最長２０％はＬｓｃ（２０％）の平均側鎖基長を有し；｜Ｌｓｃ（２０％）−Ｌｐｇ（２０％）｜≦Ｄであり、Ｄは８．０、７．８、７．６、７．５、７．４、７．２、７．０、６．８、６．６、６．５、６．４、６．２、６．０、５．８、５．６、５．５、５．４、５．２、５．０、４．８、４．６、４．４、４．２、４．０、３．８、３．６、３．５、３．４、３．２、３．０、２．８、２．６、２．５、２．４、２．２、２．０、１．８、１．６、１．５、１．４、１．２、１．０、０．８、０．６、０．５、０．４、０．２、０とすることができるのがさらに望まれる。好ましくは、Ｌｓｃ（２０％）＞Ｌｐｇ（２０％）である。
本発明のブレンドにおいて、ＰＡＯベースストックの分子の全てのペンダント基の最長４０％は、Ｌｐｇ（４０％）の平均ペンダント基長を有し；アルキル化芳香族ベースストックの分子の全ての側鎖基の全ての最長４０％はＬｓｃ（４０％）の平均側鎖基長を有し；｜Ｌｓｃ（４０％）−Ｌｐｇ（４０％）｜≦Ｄであり、Ｄは８．０、７．８、７．６、７．５、７．４、７．２、７．０、６．８、６．６、６．５、６．４、６．２、６．０、５．８、５．６、５．５、５．４、５．２、５．０、４．８、４．６、４．４、４．２、４．０、３．８、３．６、３．５、３．４、３．２、３．０、２．８、２．６、２．５、２．４、２．２、２．０、１．８、１．６、１．５、１．４、１．２、１．０、０．８、０．６、０．５、０．４、０．２、０とすることができるのがさらに望まれる。好ましくは、Ｌｓｃ（４０％）＞Ｌｐｇ（４０％）である。
【００５３】
本発明のブレンドにおいて、ＰＡＯベースストックの分子の全てのペンダント基の最長５０％は、Ｌｐｇ（５０％）の平均ペンダント基長を有し；アルキル化芳香族ベースストックの分子の全ての側鎖基の全ての最長５０％はＬｓｃ（５０％）の平均側鎖基長を有し；｜Ｌｓｃ（５０％）−Ｌｐｇ（５０％）｜≦Ｄであり、Ｄは８．０、７．８、７．６、７．５、７．４、７．２、７．０、６．８、６．６、６．５、６．４、６．２、６．０、５．８、５．６、５．５、５．４、５．２、５．０、４．８、４．６、４．４、４．２、４．０、３．８、３．６、３．５、３．４、３．２、３．０、２．８、２．６、２．５、２．４、２．２、２．０、１．８、１．６、１．５、１．４、１．２、１．０、０．８、０．６、０．５、０．４、０．２、０とすることができるのがさらに望まれる。好ましくは、Ｌｓｃ（５０％）＞Ｌｐｇ（５０％）である。
【００５４】
本発明のブレンドにおいて、ＰＡＯベースストックの分子の全てのペンダント基の全部は、Ｌｐｇ（１００％）の平均ペンダント基長を有し；アルキル化芳香族ベースストックの分子の全ての側鎖基の全ての全部はＬｓｃ（１００％）の平均側基長を有し；｜Ｌｓｃ（１００％）−Ｌｐｇ（１００％）｜≦Ｄであり、Ｄは８．０、７．８、７．６、７．５、７．４、７．２、７．０、６．８、６．６、６．５、６．４、６．２、６．０、５．８、５．６、５．５、５．４、５．２、５．０、４．８、４．６、４．４、４．２、４．０、３．８、３．６、３．５、３．４、３．２、３．０、２．８、２．６、２．５、２．４、２．２、２．０、１．８、１．６、１．５、１．４、１．２、１．０、０．８、０．６、０．５、０．４、０．２、０とすることができるのがさらに望まれる。好ましくは、Ｌｓｃ（１００％）＞Ｌｐｇ（１００％）である。
【００５５】
典型的には、ＰＡＯ（メタロセンＰＡＯ、「ｍＰＡＯ」）を製造するためのメタロセン触媒系を用いる線状アルファオレフィン（ＬＡＯ）の重合において、炭素−炭素二重結合の移動性を引き起こすＬＡＯおよびオリゴマーの異性化は回避または低下させることができる。それとは逆に、（フリーデルクラフツ触媒などの）ルイス酸系触媒などの慣用的な非メタロセン触媒系を重合工程で用いる場合、認識可能な異性化が起こり得る。結果として、慣用的なＰＡＯ（ｃＰＡＯ）の炭素骨格上の大量のそのような短いペンダント基とは対照的に、ｍＰＡＯは、その炭素骨格に結合した有意により少数の短いペンダント基（メチル、エチル、Ｃ３、Ｃ４など）を有する傾向がある。かくして、もし同一のＬＡＯをモノマーとして用いるならば、ｍＰＡＯは、ｃＰＡＯよりも有意により長いＬｐｇ（１０％）、Ｌｐｇ（２０％）、Ｌｐｇ（４０％）、Ｌｐｇ（５０％）、Ｌｐｇ（１００％）さえ有する傾向がある。Ｌｓｃ（１０％）、Ｌｓｃ（２０％）、Ｌｓｃ（４０％）、Ｌｓｃ（５０％）、およびＬｓｃ（１００％）を持つＡＡベースストックをＰＡＯとブレンドすると仮定すれば、以下の条件：Ｌｓｃ（１０％）≧Ｌｐｇ（１０％）、Ｌｓｃ（２０％）≧Ｌｐｇ（２０％）、Ｌｓｃ（４０％）≧Ｌｐｇ（４０％）、Ｌｓｃ（５０％）≧Ｌｐｇ（５０％）、およびＬｓｃ（１００％）≧Ｌｓｃ（１００％）の少なくとも１つが満足される場合、ｍＰＡＯブレンドは、本発明の目的ではｃＰＡＯベースストックよりも好ましいであろう。
本発明の油組成物で用いるＰＡＯの立体規則性構造は、ペンダント基、側鎖基、および末端炭素鎖の整列、相互作用および親和性を促進することもできる。
【００５６】
油組成物中の（ＡＡベースストックなどの）第一の成分および第二の成分の合計質量に対する（ＰＡＯベースストックなどの）第一の成分の質量パーセントは：（Ｉ）Ｐ１質量％〜Ｐ質量％（Ｐ１＜Ｐ２である限り、Ｐ１およびＰ２は独立して、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９２、９４、９５、９６、９８、または９９とすることができる）；（ＩＩ）好ましくは、２５質量％〜９５質量％；（ＩＩＩ）より好ましくは３０質量％〜９０質量％；（ＩＶ）なおより好ましくは３５質量％〜９０質量％；（Ｖ）なおより好ましくは４０％〜９０質量％；および（ＶＩ）最も好ましくは、５０質量％〜８５質量％の範囲とすることができる。全てのＰＡＯベースストックおよびＡＮベースストックの合計質量に対するＰＡＯベースストックの質量パーセントは、もし油組成物で用いるならば、約７０質量％〜８０質量％の範囲であり、酸化安定性の最も顕著な相乗効果（すなわち、改良）を観察することができることが判明した。
【００５７】
ブレンドにおける（ＡＡベースストックなどの）全ての第一の成分および第二の成分の合計モルに対する（ＰＡＯベースストックなどの）第一の成分のモルパーセントは、（Ｉ）Ｐ３モル％〜Ｐ４モル％（Ｐ３＜Ｐ４である限り、Ｐ３およびＰ４は、独立して、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９２、９４、９５、９６、９８、または９９とすることができる）；（ＩＩ）好ましくは２０モル％〜９０モル％；（ＩＩＩ）より好ましくは２５モル％〜９０モル％；（ＩＶ）なおより好ましくは３０モル％〜９０モル％；（Ｖ）なおより好ましくは４０モル％〜９０モル％；および（ＶＩ）最も好ましくは５０モル％〜８０モル％の範囲とすることができる。別法として、ＡＮ分子に対するＰＡＯ分子のモル比はＲ（１）〜Ｒ（２）の範囲であり、Ｒ（１）＜Ｒ（２）である限り、Ｒ（１）およびＲ（２）は、独立して、１、１．２、１．４、１．５、１．６、１．８、２．０、２．２、２．４、２．５、２．６、２．８、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０、７．０、８．０、９．０、１０．０とすることができる。
【００５８】
ＰＡＯベースストックおよびＡＡベースストックの双方を含む本発明の油組成物において、各ＰＡＯ分子がより多い数のＡＡ分子と整列する場合、酸化安定性の改良はそれに従って増大することも判明した。再度、特定の理論に拘束されるつもりはないが、ＰＡＯ分子の骨格と整列したより多い数のＡＡ分子は、酸化されやすい部位のより良好な保護、ＰＡＯおよびＡＡ分子の間のより良好な相互混合、およびそれらの間のより強い親和性を提供する傾向があり、全て、その結果、酸化安定性のより高い改良をもたらすと考えられる。
潤滑油組成物は、当該分野で共通するように、いずれかの１以上の添加剤を含むこともできる。１つの実施形態において、潤滑剤は、酸化阻害剤、抗酸化剤、分散剤、洗剤、腐食阻害剤、錆阻害剤、金属不活性化剤、摩耗防止剤、極圧添加剤、耐焼付剤、非オレフィンをベースとする流動点降下剤、ワックス改質剤、粘度指標改良剤、粘度改質剤、流体−損失添加剤、シール適合剤、摩擦改質剤、潤滑剤、防汚剤、発色剤、脱泡剤、抗乳化剤、乳化剤、圧密化剤、湿潤剤、ゲル化剤、粘着付与剤、着色剤、およびそれらのブレンドなどの１以上の添加剤を含む。
【００５９】
本発明のベースストック油組成物の酸化安定性の増強された改良により、ブレンドを配合する潤滑剤組成物は、その中に添加された同一量の抗酸化剤を維持しつつ、改良された酸化安定性を有するであろう。これは、高い濃度の抗酸化剤の使用の結果として、潤滑剤の総原価および潤滑剤の全体的な性能に対する負の効果を低下させることができる。あるいは、潤滑剤の寿命、したがってそのドレン間隔も、その中に含まれた同一量の抗酸化剤を維持しつつ延長することができる。かくして、ブレンドは、ＰＡＯベースストックおよびＡＡベースストックの合計質量に基づき、Ｃ（ａｏ）１ｐｐｍ〜Ｃ（ａｏ）２ｐｐｍの範囲の濃度の抗酸化剤を含み得るが、Ｃ（ａｏ）１＜Ｃ（ａｏ）２である限り、Ｃ（ａｏ）１およびＣ（ａｏ）２は、独立して、０、１、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００とすることができる。
望ましくは、本発明の油組成物は、Ｎｂ（ｂ１）１〜Ｎｂ（ｂ１）２の範囲の総臭素数を有し、ＮＢ（ｂ１）１＜Ｎｂ（ｂ１）２である限り、Ｎｂ（ｂ１）１およびＮｂ（ｂ１）２は、独立して、０、０．２、０．４、０．５、０．６、０．８、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０とすることができる。
以下の非限定的例によって、本発明をさらに説明する。
【実施例】
【００６０】
以下の例において、一連の油組成物を製造し、ＳＳ２０、ＳＳ１００、およびＳＳ１９２について試験した。特定された、油組成物は、以下の１以上を含む。
第一のベースストック（ＢＳ１）：約３００ｃＳｔの典型的なＫＶ１００、約６６６０の数平均分子量（Ｍｎ）、および以下のような分子量分布を有する、メタロセン触媒系の存在下で、７０：３０の質量比（約７８：２２のモル比）で１−オクテンおよび１−ドデセンのモノマー混合物から製造されたｍＰＡＯベースストック
【００６１】
【表１】
2019527278.tif 000012
【００６２】
ＢＳ１  ｍＰＡＯベースストックは、主としてアイソタクチックであるマクロ分子、および上記（Ｆ−３ａ）によって模式的に示される構造を含む。かくして、ＢＳ１の分子の各々は、複数のＣ８ペンダント基および複数のＣ１０ペンダント基を含む。問題とするＢＳ１分子の現実の分子量がより大きいと、それが含有するＣ８およびＣ６ペンダント基はより多く、それは、第三の成分または第二の成分の複数の長鎖末端炭素鎖と相互作用して、かなり強力なファンデルワールス力を介してリンクをより形成することができるようである。
【００６３】
第二のベースストック（ＢＳ２）：約９０モル％のｎ−ペンタデシルナフタレン（単一のアルキル部分、ＢＳｆｉｒｓｔ）および約１０モル％のアルファ，ベータ−ジ−ｎ−ペンタデシルナフタレン（２−アルキル部分（ＢＳ２−２）、アルファ、ベータは、ナフタレン環における２つの異なるベンゼン環を示す）を含むＮＡ−タイプのベースストック。このベースストックにおいて、２つの長い直鎖状Ｃ１５アルキルが、油組成物の（上記ＢＳ１などの）第一のタイプの複数の分子のペンダント基と相互作用することができると仮定すれば、ＢＳ２−２は、本発明の油組成物の第三の成分の候補と考えられ；単一の直鎖状Ｃ１５アルキルが、油組成物の（上記ＢＳ１などの）第一の成分の単一の分子のペンダント基と相互作用できると仮定すれば、ＢＳｆｉｒｓｔは、本発明の油組成物の第二の成分の候補と考えられる。
第三のベースストック（ＢＳ３）：上記式（Ｆ−８）によって表されるエステルベースストック。ＢＳ３の各分子は、１８０°の角度シータを形成する方向に延びる２つのＣ８末端炭素鎖を含み、それが、十分に強いファンデルワールス力を介して（上記ＢＳ１などの）油成分の第一のタイプの２つの分子のペンダント基にリンクするのを可能として、本発明の油組成物の有力な第三の成分として機能する、比較的安定で強力な第二の複合体構造を形成する。
【００６４】
第四のベースストック（ＢＳ４）：上記式（Ｆ−７）によっておおまか表すことができる構造を有する分子を含むエステルベースストック。ＢＳ４の各分子は、それらのうちのいずれかの２つの間に約１０９°の角度シータを形成する方向に延びる３つのＣ１０末端炭素鎖を含む。理論的には、Ｃ１０末端炭素鎖の各々は、ファンデルワールス力を介して（上記ＢＳ１などの）油組成物の第一の成分の第一のタイプの２つの分子のペンダント基とリンクすることができる。しかしながら、３つのＣ１０末端炭素鎖の２つに連結した、特にそれらが大きい場合の、（上記ＢＳ１などの）第一のタイプのいずれかの２つの分子の立体障害は、そのような第二の複合体構造の安定性を低下させ、第一のタイプの第三の分子の結合を妨げるのに有意に十分であり得る。したがって、ＢＳ４の分子は本発明の油組成物の第三の成分として機能し得るが、その効率は、約０．５２である、ｔａｎ（シータ／４）倍だけ増大する。
第五のベースストック（ＢＳ５）：上記式（Ｆ−９）によって表されるエステルベースストック。ＢＳ５の各分子は、約６０°の角度シータを形成する方向に延びる２つのＣ８末端炭素鎖を含む。理論的には、Ｃ８末端炭素鎖の各々は、ファンデルワールス力を介して（上記ＢＳ１などの）油組成物の第一の成分の第一のタイプの分子のペンダント基とリンクすることができる。しかしながら、Ｃ８末端炭素鎖の２つに連結した、特にそれらが大きい場合の、（上記ＢＳ１などの）第一のタイプのいずれかの２つの分子の立体障害は、そのような第二の複合体構造の安定性を低下させるのに有意に十分であり得る。したがって、ＢＳ４の分子は油組成物の第三の成分として機能し得るが、その効率は、約０．２７である、ｔａｎ（シータ／４）倍だけ増大する。
【００６５】
第六のベースストック（ＢＳ６）：約６ｃＳｔの典型的なＫＶ１００および８００以下の数平均分子量を有する、米国テキサス州ヒューストンにあるＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な非メタロセンＰＡＯベースストック；ＢＳ６  ＰＡＯ分子は、典型的には、その炭素骨格に結合した、炭素骨格の端部の２つの長い末端炭素鎖、およびメチル、エチル、プロピルなどの複数の短鎖ペンダント基を含み；５以上の炭素原子を有する長いペンダント基が、同様に、それらの分子上に存在し得る。
種々の添加剤パッケージ（ＡｄＰａｋ）：添加剤パッケージは、典型的には、酸化抵抗性の増強された性能、摩耗耐性、発泡などの複数の目的で、ベースストックに加えて、処方された潤滑油組成物に添加される。異なる油組成物（工業用グリース油、自動車グレート油、モーター油など）のためのＡｄｐａｋは非常に異なり得る。
【００６６】
例Ａ１−Ａ５：自動車グリース油（ＡＧＯ）配合物
以下の潤滑油組成物を処方し、種々の特性、特に剪断安定性（ＳＳ２０、ＳＳ１００、およびＳＳ１９２）について試験した。これらの油組成物はＡＧＯ９０グレードに対応する。このグレードについての同一の典型的なＡｄｐａｋ−１を同一の処理率（ｔｒｅａｔ  ｒａｔｅ）（質量パーセントで表した濃度）でこれらの例で用いた。ＢＳ１は、全てのこれらの組成物において、適切には同一の処理率で用いた。例Ａ２、Ａ３、Ａ４、およびＡ５において、４つの異なる共ベースストック、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４、およびＢＳ５を約２０質量％の同一処理率で含め、同一の共ベースストックＢＳ６を、非常に近い処理率にて実質的に低粘度希釈剤として含めた。例Ａ１において、ＢＳ６のみを共ベースストックとして用いた。これらの例は、ＢＳ１の分子（特に、少なくとも２２，５００の分子量を持つものなどの、大きな分子量画分）と、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４、およびＢＳ５の分子との間の相互作用のためである、組成物の異なるＳＳ１９２を示した。ＡＮ１、ＢＳ３、ＢＳ４、およびＢＳ５分子の合計モルは示された処理率においてＢＳ１の合計モルよりもかなり大きいゆえに、少なくとも、例えば、４０，０００、または４５，０００、または５０，０００、または６０，０００さえの分子当量を有する剪断可能な複合体構造の最大理論濃度は、各々、ＢＳ１における重い画分の濃度、およびＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４、およびＢＳ５の分子構造によって決定される。
【００６７】
比較例Ａ３において、ＢＳ３における２つの末端炭素鎖は約１８０°の角度シータで広がっているゆえに、ＢＳ３分子の各々は、立体障害をほとんど有しない複合体構造を形成する２つのＢＳ１分子を接合させる強い能力を有するであろう。これは、例Ａ３の最高ＳＳ１９２に寄与する。
実施例Ａ２において、ＢＳ２は、ファンデルワールス力を介する長いペンダント基との相互作用を通じて２つのＢＳ１分子を実質的に接合できない単一の長い末端炭素鎖（ナフタレン核に連結した側鎖）を有する約９０モル％の分子を含む。ＢＳ２は、さらに、約１８０°の角度シータにて広がった２つの長い末端炭素鎖を有する約１０モル％の分子を含む。ＢＳ３分子と同様に、これらの２−アームＢＳ２分子は、２つのＢＳ１分子を接合させて、安定な複合体構造を形成する強い能力を有する。しかしながら、例Ａ３におけるよりもそのような２−アーム分子の有意により小さな濃度のため、例Ａ２の油は、例Ａ３よりもかなり小さなＳＳ１９２を示した。
【００６８】
例Ａ４において、ＢＳ４は、空間において相互に対して約１０９°の角度シータで広がった３つの末端炭素鎖を含む。理論的には、全ての３つはＢＳ１における長いペンダント基と相互作用して、剪断可能な複合体構造を形成し得るのは可能であるが、これらの３つの長いアームの近接性のため、一旦それらのうちの１つが、１つのＢＳ１分子の長いペンダント基と整列したならば、第二の長いアームが同一または異なるＢＳ１分子の第二のペンダント基と整列する可能性は非常に有意に低下する。したがって、例Ａ４の油組成物は、同様であるが、例Ａ２のそれよりも小さく、かつ例Ａ３のそれよりもかなり小さなＳＳ１９２を示した。
【００６９】
例Ａ５において、ＢＳ５は、（エステル結合におけるＯ−Ｃ結合の回転可能性を考慮して）相互に対して約６０°の角度シータで広がった２つの末端炭素鎖を含む。理論的には、双方はＢＳ１における長いペンダント基と相互作用して、剪断可能な複合体構造を形成し得るのは可能であるが、２つの長い末端炭素鎖の近接性のため、一旦それらのうちの１つが、１つのＢＳ１分子の長いペンダント基と整列したならば、同一または異なるＢＳ１分子の第二のペンダント基と整列する第二の長い末端炭素鎖の可能性は、有意な立体障害のため非常に有意に低下する。したがって、例Ａ５の油組成物は、例Ａ２、Ａ３、およびＡ４のそれよりも低いＳＳ１９２を示した。
例Ａ１に関して、２つのＢＳ１分子に結合することができる２つのアームを有する追加のベースストック材料は、ＢＳ６およびＢＳ１それ自体以外は含まれないゆえに、油組成物は、全ての例Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、およびＡ５の中で最低のＳＳ１９２を示した。例Ａ１は、ＳＢ１の分子およびＳＢ７の分子の間、およびそれらの中での相互作用は、ＳＳ１９２への寄与に関して、ＳＢ１の分子およびＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４、およびＢＳ５の分子と比較して無視できることも示す。ＳＢ７およびＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４、およびＢＳ５は全てがそれ自体かなり安定で小さな分子であるゆえに、それらの相互作用の結果、試験条件下で有意な剪断破壊を結果としてもたらすのに十分に大きくかつ安定な複合体構造は結果としてもたらされないであろう、と考えられる。
【００７０】
【表２】
2019527278.tif 000013
【００７１】
例Ｂ１−Ｂ５：工業用グリース油（ＩＧＯ）配合物
例Ａ１−Ａ５と同様に、一連の油配合物Ｂ１−Ａ５は、同一のベースストックから形成し、ＳＳ１９２を含めた特性について試験した。これらの油組成物は、工業用グリース油ＩＧＯ  ＶＧ１００グレードに対応する。このグレードに対して、異なる添加剤パッケージ（Ａｄｐａｋ−２）を用いた。組成および特性のデータは、表ＩＩに含める。
【表３】
2019527278.tif 000014
【００７２】
例Ａ１−Ａ５と同様に、例Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、およびＢ５の中で、共ベースストックとしてＢＳ３を含む例Ｂ３は最高ＳＳ１９２を示し、ＢＳ５を含む例Ｂ５は最低ＳＳ１９２を示し、他方、例Ｂ２およびＢ５は、例Ｂ３およびＢ５の間と同様なＳＳ１９２を示した。しかしながら、例Ｂ１は、例Ａ１と比較して有意により高いＳＳ１９２を示し、これは、ＢＳ１およびＢＳ６以外の共ベースストックが存在しない場合、Ａｄｐａｋ−２の結果、例Ｂ１において、有意なＳＳ１９２がもたらされたことを示す。例Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、およびＢ５において、Ａｄｐａｋ−２の有効性はかなり見えなくなった。なぜならば、ＳＢ１の大きな分子と、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４、およびＢＳ５の分子との間の相互作用が支配的だからである。
【００７３】
比較例Ｃ１−Ｃ１８：添加剤パッケージを含まない配合物
共ベースストックの間の相互作用がＳＳ１９２に及ぼす効果を調べるために、一連の油組成物Ｃ１−Ｃ１８を、ＳＢ１と、ＳＢ７と、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４、およびＢＳ５のうちの１つとの混合物から製造し、ＳＳ１９２を含めた特性について試験した。データは、以下の表ＩＩＩａおよび表ＩＩＩｂに報告する。表ＩＩＩａおよび表ＩＩＩｂに示されたデータは、図１に示す棒グラフにプロットする。
図１から明瞭に分かるように、ＢＳ１／ＢＳ３混合物を含む油組成物では、ＢＳ３の濃度がより高ければ、測定されたＳＳ１９２はより大きい。これは上記理論と合致し：約１８０°の角度シータを有する方向に延びる２−アームを備えた分子を有する共ベースストックは、ＢＳ１の大きな分子をリンクさせて、大きく、安定で剪断可能な複合体構造を形成する最強能力を有する傾向がある。
【００７４】
ＢＳ１／ＢＳ２混合物を含む油組成物では、ＢＳ２の濃度が５質量％から約１０質量％まで増加すると、ＳＳ１９２は劇的に増加した。特定の理論に拘束されるつもりはないが、これは、ＢＳ２濃度が５質量％から１０質量％まで増加した場合に、ＢＳ２における２−アームが、大きな分子量のＢＳ１分子とで有意により大きな数の剪断可能で安定な複合体構造を形成することができたという事実によると考えられる。しかしながら、ＢＳ２の濃度はさらに１０質量％から１５質量％まで、次いで、２０質量％まで、次いで、３０質量％まで増加するにつれ、形成された剪断可能で安定な複合体構造の合計数は現実にはわずかに低下した。なぜならば、ＢＳ２に含有されたかなり複数の１−アーム分子は２−アーム分子に対して競合し（希釈効果）、より多くの２−アーム分子を単一の大きなＢＳ１分子にリンクさせ、剪断可能で安定な複合体構造の合計モルを効果的に低下させるからである。
【００７５】
ＢＳ１／ＢＳ４混合物を含む油組成物では、ＢＳ４の濃度が５質量％から１０質量％まで増加すると、ＳＳ１９２は劇的に減少した。特定の理論に拘束されるつもりはないが、これは：（ｉ）５質量％などの低い濃度では、ＢＳ４分子は全ての大きなＢＳ１分子とリンクされて、安定で剪断可能な複合体を形成するためであると考えられる。しかしながら、１０質量％においては、他のＢＳ４分子からの競合（または希釈効果）の結果、大きなＢＳ１分子は単一のＢＳ４分子に結合する傾向があるゆえに、５質量％におけるよりも剪断可能な複合体構造のより低い中心化がもたらされる。しかしながら、濃度が１０質量％から１５質量％まで、次いで、２０質量％まで増加するにつれ、しかしながら、各大きなＢＳ１分子はより多くのペンダント基を通じてそれに結合したより多くのＢＳ４分子を有するゆえに、１以上のＢＳ４分子が２つの大きなＢＳ１分子に結合する確率は再度増大し、よって、ＳＳ１９２を増大させる。
【００７６】
ＢＳ１／ＢＳ５混合物を含む油組成物では、ＳＳ１９２は、５質量％から１０質量％まで、次いで、１５質量％まで実質的に安定なままである。これは、大きなＢＳ１分子およびＢＳ５分子の間の剪断可能で大きな複合体構造の合計数が、ＢＳ５分子上の２−アームの位置を仮定すれば実質的に一定なままであり−ＢＳ１分子のわずか一部のみが１５質量％前に架橋されるからである。しかしながら、ＢＳ１およびＢＳ５分子の間の剪断可能で安定な複合体の合計量は、１５質量％から２０質量％まで有意に増加した。なぜならば、今や、各大きなＢＳ１分子はより多くのペンダント基を通じてそれに結合したより多くのＢＳ５分子を有するからであり、１以上のＢＳ４分子が２つの大きなＢＳ１分子に結合する確率は、立体障害に拘わらず再度実質的に増加し、よって、ＳＳ１９２は増加する。
【００７７】
【表４】
2019527278.tif 000015
【００７８】
【表５】
2019527278.tif 000016
【図１】
2019527278.tif 000017
【国際調査報告】
2019527278.tif 000018
2019527278.tif 000019